近年来，随着激光雷达、红外热成像等多波段探测技术的迅猛发展，传统伪装与防护材料正面临前所未有的挑战。尤其在军事防护、无人系统和高价值资产保护等领域，如何在近红外（NIR）激光和中红外（MIR）热成像双波段下同时实现有效隐身，成为亟待解决的核心问题。以往的伪装材料大多只能在某一特定波段内实现静态响应，如依赖材料的热致变色或电致变色机制调控红外发射，或者通过窄带吸收降低激光反射。然而，这类单一模式的响应方式在多波段探测和动态环境下往往难以兼顾兼容性和响应灵活性，不仅在复杂温度背景中易暴露红外特征，而且其近红外激光反射的被动性也极易被主动探测识别。此外，由于近红外激光波段与中红外波段在光谱上相邻，传统调控方法往往难以避免两者之间的相互干扰，导致激光隐身和红外伪装无法同时发挥最佳性能。更重要的是，随着多模态信息安全与防伪需求的提升，将多通道响应集成于单一材料系统中，既要满足在不同角度和不同温度下的信息读取，又要具备足够的抗仿冒能力，这对材料设计和制备提出了前所未有的挑战。如何构建既能在空间维度实现方向性调控，又能在光谱维度动态调节发射特性，且两者互不干扰的多模态响应体系，成为当前功能性表面工程研究的关键前沿。
在此背景下，上海交通大学周涵团队，成功研制出一种多光谱响应超表面（MRM），实现了近红外激光方向性反射控制与中红外动态热发射调控的独立双模态响应，为多波段伪装与防伪应用开辟了全新路径。研究团队巧妙设计了一种由上层锗（Ge）光栅与下层VO2/Si/Al多层结构组成的超表面，利用VO2材料独特的金属-绝缘相变特性，在中红外波段实现了高达0.72的发射率动态调控；同时通过锗光栅引入的近π相位差，实现了0.8–1.2μm范围内低至0.049的超低镜面反射，并将反射能量分流至±30°非镜面方向，从而有效降低激光雷达的回波信号。实验进一步验证，MRM在不同温度和不同探测角度下均能保持优异的性能：在激光探测下，目标仅在特定角度出现分流反射，其他角度几乎不可见；在热成像中，随着温度升高，表面红外发射强度动态变化，使其能够与环境背景温度匹配，达到自适应热伪装。更具创新性的是，研究团队将该多模态特性应用于防伪标签设计，通过NIR角度响应和MIR温度响应两个独立通道，实现了信息双重验证与高安全防伪：只有在特定角度和特定温度条件下，标签信息才能被识别，从根本上提高了仿冒难度。该工作不仅突破了近红外和中红外兼容伪装的长期瓶颈，也为多光谱多模态响应材料的开发提供了全新设计策略。相关内容发表于《Advanced Materials》上。
文章链接：
https://doi.org/10.1002/adma.202506061
供稿：张琰炯
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